KR102272883B1 - 박막들을 캡슐화하는 방법 및 구조물, 디스플레이 디바이스 - Google Patents
박막들을 캡슐화하는 방법 및 구조물, 디스플레이 디바이스 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102272883B1 KR102272883B1 KR1020197018831A KR20197018831A KR102272883B1 KR 102272883 B1 KR102272883 B1 KR 102272883B1 KR 1020197018831 A KR1020197018831 A KR 1020197018831A KR 20197018831 A KR20197018831 A KR 20197018831A KR 102272883 B1 KR102272883 B1 KR 102272883B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- barrier
- substrate
- masking
- material layer
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 103
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 478
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 328
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 294
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 167
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims abstract description 149
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 148
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 41
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000012713 reactive precursor Substances 0.000 description 1
- -1 region Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
- H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K59/873—Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/844—Encapsulations
-
- H01L51/5256—
-
- H01L27/32—
-
- H01L51/0017—
-
- H01L51/56—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/102—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising tin oxides, e.g. fluorine-doped SnO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
박막 캡슐화 구조물은 기판 상의 캡슐화될 구조물을 캡슐화하는 제1 배리어 층; 제1 배리어 층 상의 유기 층; 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 층; 제2 배리어 층 상의 마스킹 층을 포함하고, 기판 상의 제2 배리어 층, 제1 배리어 층 및 마스킹 층의 정사 투영들은 서로 실질적으로 중첩되고, 마스킹 층의 재료는 제2 배리어 층의 재료보다 작은 에칭 속도를 갖는다.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2018년 3월 29일자로 출원되고 발명의 명칭이 "METHOD AND STRUCTURE FOR ENCAPSULATING THIN FILMS, DISPLAY DEVICE"인 중국 특허 출원 제201810272554.5호에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시내용 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
기술 분야
본 개시내용은 박막 캡슐화 기술의 분야에 관한 것으로, 특히, 박막을 캡슐화하는 방법, 박막 캡슐화 구조물, 및 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 가볍고 얇은, 투명, 표면 방출, 자체 조명, 유연성 있고 굽힐 수 있다는 장점들로 인해 조명 및 디스플레이와 같은 다양한 분야들에서 광범위하게 적용되었다. 플렉서블 OLED 디바이스를 제조하는 방법은, 플렉서블 기판을 제조하는 프로세스가 추가되고 캡슐화 프로세스가 변경된다는 점에서 종래의 OLED 디바이스를 제조하는 프로세스와 상이하다. 플렉서블 OLED 디바이스를 캡슐화하기 위해 박막 캡슐화 방법이 일반적으로 이용된다. 소비자들의 증가하는 수요 및 제품들의 업그레이드에 의해, 좁은 베젤들을 갖는 플렉서블 OLED에 대한 수요가 증가하고 있다. 시장 요구를 충족시키기 위해 좁은 베젤을 달성하기 위한 캡슐화 기술을 개발하는 것이 요구된다. 종래의 박막 캡슐화 기술은 진공 코팅에 의해 캡슐화된 박막들을 패터닝하기 위해 마스크 플레이트를 채용한다.
본 개시내용은 박막 캡슐화 구조물을 제공하고, 이 박막 캡슐화 구조물은: 기판 상에 캡슐화될 객체를 캡슐화하는 제1 배리어 층; 기판에 대해 원위인 제1 배리어 층의 측면 상의 유기 층 - 기판 상의 캡슐화될 객체의 정사 투영(orthographic projection)은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있음 - ; 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 층; 및 기판에 대해 원위인 제2 배리어 층의 측면 상의 마스킹 층 - 기판 상의 마스킹 층, 제2 배리어 층 및 제1 배리어 층의 정사 투영들은 실질적으로 서로 중첩되고, 마스킹 층의 재료는 제2 배리어 층의 재료보다 작은 에칭 속도를 가짐 - 을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 마스킹 층의 재료는 금속 산화물을 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 마스킹 층의 재료는 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물 중 적어도 하나를 포함하고, 및/또는, 제1 배리어 층의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물(silicon oxynitride) 중 적어도 하나를 포함하고, 및/또는, 제2 배리어 층의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 마스킹 층은 제2 배리어 층보다 작은 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 마스킹 층은 100nm 이하의 두께를 갖고, 제1 배리어 층 또는 제2 배리어 층은 약 0.1 내지 1㎛의 범위의 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 유기 층의 측면 표면에 부착된 제2 배리어 층의 측벽은 마스킹 층과 유기 층 사이의 제2 배리어 층의 부분의 두께 이상인 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 기판 상의 유기 층의 정사 투영은 기판 상의 제1 배리어 층의 정사 투영 내에 속한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 기판 상의 제1 배리어 층의 정사 투영은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 속한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막 캡슐화 구조물에서, 유기 층의 재료는 수지 유기 재료를 포함한다.
본 개시내용은 적어도 일 실시예에서 박막들을 캡슐화하는 방법을 제공한다. 이 방법은: 캡슐화될 객체(to-be-encapsulated object)가 제공되는 적어도 하나의 기능적 영역(functional region)을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 캡슐화될 객체를 캡슐화하는 제1 배리어 재료 층을 형성하는 단계; 기판 상의 유기 층의 정사 투영(orthographic projection)이 기능적 영역 내에 있고 기판 상의 캡슐화될 객체의 정사 투영이 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있도록, 유기 층을 형성하는 단계; 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 재료 층을 형성하는 단계; 기판 상의 마스킹 재료의 정사 투영이 기능적 영역 내에 있고 기판 상의 제2 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있도록, 제2 배리어 재료 층의 부분 상에 마스킹 재료 층을 형성하는 단계 - 기판 상의 유기 층의 정사 투영은 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영 내에 있고, 마스킹 재료 층은 제2 배리어 재료 층보다 작은 두께를 가짐 - ; 및 마스킹 재료 층이 동시에 에칭되고 제2 배리어 층 및 마스킹 층이 형성되도록, 마스킹 재료 층을 마스크로서 사용하여 제2 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 단계 - 마스킹 재료 층은 제2 배리어 재료 층보다 작은 에칭 속도(etching rate)를 가짐 - 를 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 기능적 영역 내에 있도록 유기 층을 형성하는 단계는, 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 기판 상의 제1 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있도록 유기 층을 형성하는 단계를 포함하고; 박막 캡슐화 방법은 제1 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 단계를 추가로 포함하고, 마스킹 재료 층은 제1 배리어 재료 층보다 작은 에칭 속도를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 기능적 영역 내에 있도록 유기 층을 형성하는 단계는, 기판 상의 제1 배리어 재료 층의 정사 투영이 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있도록 유기 층을 형성하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 제1 배리어 재료 층 또는 제2 배리어 재료 층은 마스킹 재료 층보다 8배 초과의 에칭 속도를 갖고, 마스킹 재료 층은 제1 배리어 재료 층과 제2 배리어 재료 층의 두께의 합의 1/8 이상인 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 제1 배리어 재료 층, 제2 배리어 재료 층 및 마스킹 재료 층에 대한 에칭을 완료한 후에, 마스킹 층은 100nm 이하의 잔여 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 기판 상의 유기 층의 정사 투영 외부의 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영이 환상 영역이고, 환상 영역의 폭이 제2 배리어 재료 층의 두께보다 더 크도록 마스킹 재료 층을 형성한다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 마스킹 재료 층은 마스크 플레이트를 이용하는 원자 층 퇴적에 의해 형성된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 플라즈마 강화 화학 기상 퇴적(plasma enhanced chemical vapor deposition)의 프로세스는 제1 배리어 재료 층 및 제2 배리어 재료 층을 형성하는 프로세스에서 이용되고, 제1 배리어 재료 층 또는 제2 배리어 재료 층은 약 0.1 내지 1㎛의 두께를 갖는다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 제1 배리어 재료 층 및 제2 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 프로세스에서 유도 결합 플라즈마 프로세스(inductively coupled plasma process)가 이용된다.
예를 들어, 본 개시내용의 적어도 일 실시예에 따른 박막을 캡슐화하는 방법에서, 제1 배리어 재료 층 및/또는 제2 배리어 재료 층을 형성할 때 플라즈마 강화 화학 기상 퇴적의 프로세스에서 마스크 플레이트 프레임(mask plate frame) 내의 마스크 플레이트의 개구(opening)가 전체 기판을 노출시키도록 배치된다.
본 개시내용은, 전술한 박막 캡슐화 구조물 또는 전술한 박막 캡슐화 방법에 의해 형성되는 박막 캡슐화 구조물을 포함하는, 적어도 일 실시예에서의 디스플레이 디바이스를 제공하며, 여기서 캡슐화될 객체 또는 캡슐화된 객체는 발광 구조물 및 제어 회로를 포함한다.
본 개시내용의 실시예들의 기술적 해결책들을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 실시예들을 예시하는 첨부 도면들이 이하에 간략하게 설명될 것이다. 다음의 설명에서의 도면들은 본 개시내용의 일부 실시예들에만 관련되며, 본 개시내용을 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 명백하다.
도 1은 관련 기술분야의 박막 캡슐화 기술에서 배리어 층을 형성하는 데 사용되는 PECVD 마스크의 개략도이다.
도 2는 A-A' 방향을 따라 취해진 도 1에서의 PECVD 마스크의 측면도이고, 또한 PECVD 마스크를 사용하여 형성된 배리어 층의 측면도이며, 박막 캡슐화 구조물을 예시하는 개략도이다.
도 3은 캡슐화하기 전의 기판 및 캡슐화될 객체를 예시하는 개략도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법을 예시하는 흐름도의 각각의 단계에서 형성되는 캡슐화될 구조물들을 예시하는 개략도들이고, 여기서 도 5g는 도 5f의 마스킹 층 및 유기 층의 상면도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 마스킹 층을 형성하는 마스크 플레이트의 상 평면도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 제1 배리어 층 또는 제2 배리어 층을 형성하는 마스크 플레이트의 상 평면도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법의 흐름에서의 에칭 프로세스 전의 구조물을 예시하는 개략도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 개시내용의 실시예에 따른 몇몇 획득가능한 박막 캡슐화 구조물들을 예시하는 개략도들이다.
도 1은 관련 기술분야의 박막 캡슐화 기술에서 배리어 층을 형성하는 데 사용되는 PECVD 마스크의 개략도이다.
도 2는 A-A' 방향을 따라 취해진 도 1에서의 PECVD 마스크의 측면도이고, 또한 PECVD 마스크를 사용하여 형성된 배리어 층의 측면도이며, 박막 캡슐화 구조물을 예시하는 개략도이다.
도 3은 캡슐화하기 전의 기판 및 캡슐화될 객체를 예시하는 개략도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법을 예시하는 흐름도의 각각의 단계에서 형성되는 캡슐화될 구조물들을 예시하는 개략도들이고, 여기서 도 5g는 도 5f의 마스킹 층 및 유기 층의 상면도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 마스킹 층을 형성하는 마스크 플레이트의 상 평면도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 제1 배리어 층 또는 제2 배리어 층을 형성하는 마스크 플레이트의 상 평면도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법의 흐름에서의 에칭 프로세스 전의 구조물을 예시하는 개략도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 개시내용의 실시예에 따른 몇몇 획득가능한 박막 캡슐화 구조물들을 예시하는 개략도들이다.
본 개시내용의 실시예들의 기술적 해결책들은 본 개시내용의 실시예들의 목적들, 기술적 해결책들 및 장점들을 더욱 명확하게 하기 위해 본 개시내용의 실시예들의 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 분명하게는, 설명된 실시예들은 본 개시내용의 실시예들의 일부이고, 실시예들 전부는 아니다. 발명적 노동(inventive labor)을 하지 않는다는 전제하에 본 개시내용의 설명된 실시예들에 기초하여 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 획득되는 모든 다른 실시예들은 본 개시내용의 범위 내에 있다.
달리 정의되지 않는 한, 본 개시내용에서 사용되는 기술 용어들 또는 과학 용어들은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상의 의미로 이해되도록 의도된다. 본 개시내용에서 사용되는 단어 "제1", "제2", 또는 유사한 단어는 임의의 순서, 수량, 또는 중요도를 나타내지 않지만, 상이한 컴포넌트들을 구별하기 위해서만 사용된다. 단어 "포함하다", "함유하다" 또는 이와 유사한 것은 그 단어 이전의 요소 또는 항목이 단어 이후의 요소 또는 항목, 또는 다른 요소들 또는 항목들을 배제하지 않고 그의 등가물들을 커버하도록 의도된다는 것을 의미한다. 단어들 "접속하다(connect)", "결합하다(couple)" 및 이와 유사한 것은 물리적 또는 기계적 접속들로 제한되지 않으며, 직접 또는 간접 전기적 접속에 관계없이 전기적 접속을 포함할 수 있다. 단어들 "상에", "아래에", "왼쪽", "오른쪽" 등은 단지 상대적 위치 관계를 표시하기 위해 사용되며, 설명될 객체들의 절대적 위치들이 변화될 때, 상대적 위치 관계도 역시 그에 따라 변화할 수 있다. 본 개시내용에서 사용되는 용어 "캡슐화"는 단지 그의 가장 큰 표면을 커버하기보다는 오히려, 캡슐화될 객체의 모든 노출된 표면을 커버하는 것을 지칭한다.
플렉서블 OLED 디바이스가 진공 코팅에 의해 캡슐화될 때, 막을 형성하기 위한 기판과 마스크 플레이트 사이에 갭이 존재하고, 불가피하게 섀도우 현상(shadow phenomenon)이 존재하는데, 즉, 형성된 막은 마스크 플레이트 아래의 마스크 플레이트의 개구의 에지 근처까지 확장되고, 베젤의 범위는 확장되며, 이는 좁은 베젤을 달성하는데 도움이 되지 않는다.
전술한 바와 같이, OLED의 박막들을 캡슐화하는 프로세스에서, 거기에 캡슐화된 막은 보통 마스킹 프로세스에 의해 패터닝된다. 예를 들어, 도 1은 마스크 플레이트의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 방향을 따라 취해진 도 1의 마스크 플레이트(101)의 단면도이다. 도 2는 또한 마스킹 프로세스에 의해 형성되는 박막 캡슐화 구조물을 예시하는 측면도이고, 박막 캡슐화 구조물은 캡슐화될 객체(202)를 캡슐화하기 위해 제1 배리어 층(203), 유기 층(204) 및 제2 배리어 층(205)을 포함한다. 마스킹 프로세스에 의해 막들을 형성하기 위한 프로세스에서 섀도우 현상의 발생의 이유는 제2 배리어 층(205)의 형성을 예로 들어서 이하에서 설명될 것이다. 마스크 플레이트(101)는 도면들에서 프레임(103)에 의해 신장(stretch)된다. 복수의 개구(102)가 전체 마스크 플레이트 상에 제공되고, 개구들(102)은 제2 배리어 층들(205)을 형성하기 위한 타겟화된 영역들(206)에 대응한다. 이상적인 경우에, 개구(102)에 대응하는 영역에만 막 층이 형성될 수 있고, 막을 형성하기 위한 조건들은 마스크 플레이트(101)에 의해 커버되는 영역에서 충족되지 않고(예를 들어, 전기장은 마스크 플레이트에 의해 차폐되고, 반응 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 없음), 따라서 막 층이 형성될 수 없다. 그러나, 실제의 경우에, 막들을 형성하기 위한 기판(본 명세서에서, 기판(201))과 마스크 플레이트(101) 사이에 갭이 존재하기 때문에, 막들을 형성하기 위한 조건을 만족시키는 반응 가스가 마스크 개구(102)의 에지에 가까운 위치에 있는 거리로 마스크 플레이트(101)와 기판(201) 사이의 갭에 침투할 수 있어, 그 결과 가스 내에 특정 두께를 갖는 섀도우 막을 형성한다. 가스 침투 거리가 증가함에 따라, 섀도우 막의 두께는 점점 더 얇아지고 결국 제로가 된다. 따라서, 마스크 플레이트에 의해 형성되는 제2 배리어 층(205)의 에지 부분은 점진적으로 얇아지는 테이퍼된 영역(207)을 가지며, 이것이 섀도우 현상이다. 그 결과, 실제 막 형성 영역은 타겟화된 막 형성 영역보다 크고, 테이퍼된 영역(207)은 비-디스플레이 영역에 위치한다. 기판을 절단하기 위한 프로세스 동안 막 내의 균열들을 발생시키는 것을 피하기 위해, 절단 경로는 얇아진 영역으로부터 떨어져 유지될 필요가 있다. 따라서, 테이퍼된 영역(207)은 비-디스플레이 영역의 면적의 증가를 야기하는데, 이는 좁은 베젤을 달성하는 데 불리하다.
본 개시내용의 적어도 일 실시예는 박막 캡슐화 방법을 제공하며, 이 박막 캡슐화 방법은: 적어도 하나의 기능적 영역을 포함하는 기판을 제공하는 단계 - 기능적 영역은 구체적으로, 이 영역은 제품 기능들을 구현하는 모든 구조물들을 포함하고 캡슐화될 객체가 기능적 영역에 제공되기 때문에, 박막 캡슐화가 완료되고 기판이 절단될 때 절단 경로가 통과할 수 없는 영역을 지칭함 - ; 제1 배리어 재료 층을 형성하는 단계 - 제1 배리어 재료 층은 캡슐화될 객체를 캡슐화함 - ; 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 기능적 영역 내에 있도록 유기 층을 형성하는 단계 - 기판 상의 캡슐화될 객체의 정사 투영은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있음 - ; 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 재료 층을 형성하는 단계; 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영이 기능적 영역 내에 있고 기판 상의 제2 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있도록 제2 배리어 재료 층 상에 마스킹 재료 층을 형성하는 단계 - 기판 상의 유기 층의 정사 투영은 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영 내에 있고, 마스킹 재료 층의 두께는 제2 배리어 재료 층의 두께보다 작음 - ; 제2 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 단계 - 마스킹 재료 층은 제2 배리어 재료 층보다 작은 에칭 속도를 가짐 - 를 포함한다.
본 개시내용의 적어도 일 실시예는 박막 캡슐화 구조물을 제공하고, 이 박막 캡슐화 구조물은: 기판 상에 캡슐화될 객체를 캡슐화하는 제1 배리어 층; 기판에 대해 원위인 제1 배리어 층의 측면 상의 유기 층 - 기판 상의 캡슐화된 객체의 정사 투영은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있음 - ; 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 층; 및 기판에 대해 원위인 제2 배리어 층의 측면 상의 마스킹 층 - 기판 상의 제2 배리어 층, 제1 배리어 층 및 마스킹 층의 정사 투영들은 실질적으로 서로 중첩되고, 마스킹 층은 제2 배리어 층보다 작은 두께를 가짐 - 을 포함한다.
본 개시내용의 적어도 일 실시예는 박막 캡슐화 방법에 의해 형성된 박막 캡슐화 구조물 또는 박막 캡슐화 구조물을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공하고, 여기서 캡슐화될 구조물 또는 캡슐화된 구조물은 발광 구조물 및 제어 회로를 포함한다.
본 개시내용에 따른 박막 캡슐화 방법, 박막 캡슐화 구조물, 및 디스플레이 디바이스가 몇몇 특정 실시예들에 의해 아래에서 설명될 것이다.
실시예는 기판 상의 캡슐화될 객체를 캡슐화하기 위한 박막 캡슐화 방법을 제공하고, 캡슐화될 객체는 일반적으로 물 및 산소에 민감한 재료를 포함하고, 캡슐화될 객체는 디스플레이 디바이스 또는 조명 디바이스에 포함되는 유기 반도체 재료로 만들어진 OLED 어레이일 수 있고, 또한 유기 반도체 재료로 만들어진 박막 태양 전지일 수 있거나, 적외선 검출기 및 카메라에서 사용되는 유기 반도체 재료로 만들어진 감광 셀들의 어레이(array of photosensitive cells)일 수 있다. 제품들의 제조 프로세스에서, 기판은 보통 복수의 반복적인 기능적 영역들을 포함하고, 기능적 영역들 각각은 제품을 형성하기 위해 대응한다. 기능적 영역들 사이에 절단 구역이 있고, 절단 경로는 기판이 절단될 때 절단 구역을 통과한다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 경우, 각각의 기능적 영역은 디스플레이 패널을 위해 요구되는 디스플레이 기판 구조물을 포함한다. 비용을 절감하고 생산성을 향상시키기 위해, 하나의 기판 상의 복수의 기능적 영역들이, 예를 들어, 형성 막들, 포토리소그래피, 에칭, 세정 등을 포함하여, 보통 동시에 처리되고, 전체 기판 상의 모든 기능적 영역들은 캡슐화되고, 이후 하나의 기판이 레이저 절단 또는 기계적 절단에 의해 복수의 디스플레이 기판들로 분할되고, 후속 조립 프로세스가 수행되어 최종적으로 디스플레이 패널을 형성한다.
본 개시내용에서의 기판은 복수의 기능적 영역을 포함할 수 있다. 물론, 기판은 또한 하나의 기능적 영역만을 포함할 수 있다. 즉, 기판은 하나의 디스플레이 패널만을 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 캡슐화될 객체(302)는 기판(301)의 기능적 영역(310)에 형성된다. 캡슐화될 객체(302)는 구체적으로, 박막 트랜지스터, 와이어 및 OLED, 및 예를 들어, 패시베이션 층, 평탄화 층, 층간 유전체 층, 픽셀 정의 층 등을 포함하는, 각각의 구조물을 분리하기 위한 막 층들을 포함할 수 있다.
캡슐화될 객체(302)가 형성된 후에, 캡슐화될 객체는 본 실시예에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법에 의해 캡슐화된다. 예를 들어, 도 4는 실시예의 일례에 따른 박막들을 캡슐화하는 방법을 예시하는 흐름도이며, 이 방법은 단계들(S101-S105)을 포함한다.
단계(S101)는 다음을 포함한다:
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 배리어 재료 층(3030)이 형성된다. 배리어 재료 층은 조밀한 구조를 갖고, 물 분자들 및 산소 분자들과 같은 활성 분자들에 대해 양호한 차단 효과를 갖는다. 수증기 분자들 및 산소 분자들이 캡슐화될 객체와 접촉하는 것을 방지하기 위해, 제1 배리어 재료 층(3030)은 캡슐화될 객체(302)를 캡슐화, 즉, 완전히 커버하도록 요구된다. 캡슐화된 막의 배리어 특성을 보장하기 위해, 제1 배리어 재료 층(3030)은 너무 얇을 수 없고, 캡슐화된 막이 어느 정도의 곡률 및 유연성을 갖도록 보장하고 또한 디스플레이 디바이스의 전체 두께를 감소시키기 위해, 제1 배리어 재료 층(3030)은 너무 두꺼울 수 없다. 일반적으로, 제1 배리어 재료 층은 0.1 내지 1㎛의 두께를 갖도록 요구된다.
제1 배리어 재료 층(3030)은 플라즈마 강화 화학 기상 퇴적(PECVD) 프로세스에 의해 형성될 수 있는데, 즉, 처리될 기판을 막들을 형성하기 위한 챔버 내로 배치하고, 반응 가스를 도입하고, 반응 가스에 대해 플라즈마 처리를 수행하여 액티비티(activity)를 증가시키고, 그 후 특정 반응 조건들하에서 반응 가스들 사이의 화학 반응을 수행하고, 반응 생성물이 처리될 기판의 표면 상에 퇴적되고, 따라서 기판 상에 캡슐화될 객체(302)를 캡슐화하는 제1 배리어 재료 층(3030)이 형성된다. 제1 배리어 재료 층(3030)의 두께는 반응 시간을 조절함으로써 제어될 수 있다.
단계(S102)는 다음을 포함한다:
도 5b에 도시된 바와 같이, 유기 층(304)이 형성된다. 유기 층(304)은 다음의 방식으로 기능한다. 배리어 층은 불량한 유연성으로 인해 제품의 사용 동안 균열을 생성하기 쉽고, 물 또는 산소는 이들 균열을 통해 캡슐화될 객체(302) 내로 침투할 수 있고, 따라서 캡슐화를 무효화함으로써, 제1 배리어 재료 층(3030)의 표면 상에 유기 층(304)을 형성할 필요가 있는데, 그 이유는 유기 층이 양호한 유연성을 갖고, 유기 층과 배리어 재료 층이 서로 부착될 때 배리어 재료 층 내의 응력을 제거하여 방출함으로써, 배리어 재료 층이 균열하는 것을 방지하기 때문이다.
단계(S103)는 다음을 포함한다:
도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 배리어 재료 층(3050)이 형성된다. 유기 층(304)은 물 또는 산소에 대한 친화도를 갖기 때문에, 물 또는 산소는 유기 층을 따라 확산하여, 제1 배리어 재료 층(3030) 상의 균열을 통해 캡슐화될 객체(302) 내로 추가로 침투할 수 있다. 따라서, 유기 층(304) 상에 제2 배리어 재료 층(3050)을 추가로 제공하는 것이 요구되고, 제2 배리어 재료 층(3050)은 유기 층(304)이 물 또는 산소와 접촉하는 것을 방지하기 위해 유기 층(304)을 완전히 커버한다. 제2 배리어 재료 층(3005)은 제1 배리어 재료 층(3030)과 동일한 프로세스를 사용함으로써 형성될 수 있다. 제2 배리어 재료 층(3050)의 두께는 제1 배리어 재료 층(3050)에 대해 전술한 것과 동일한 이유에 기초하여 바람직하게는 0.1 내지 1㎛이다.
유기 층(304)의 막 형성 범위는 또한 다음과 같이 제한되어야 한다는 점에 유의해야 한다: 1) 유기 층(304)은 기능적 영역(310)의 정사 투영을 초과할 수 없고, 그렇지 않으면, 기판이 절단될 때, 인접한 기능적 영역들 사이에 연장되는 유기 층(304)은 다이싱(dicing) 후에 노출되어, 물 또는 산소와 접촉하게 된다; 2) 기판(301) 상의 캡슐화될 객체(302)의 정사 투영은 기판(301) 상의 유기 층(304)의 정사 투영 내에 있어야 하며, 따라서, 전체 캡슐화될 객체(302)에 대한 효율적인 캡슐화를 보장하기 위해 캡슐화될 객체(302)의 모든 부분 상에 배리어 재료 층 - 유기 층 - 배리어 재료 층으로 적층된(laminated) 3층 구조물이 존재한다.
선택적으로, 기판(301) 상의 유기 층(304)의 정사 투영은 기판(301) 상의 제1 배리어 재료 층(3030)의 정사 투영 내에 있고, 즉, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 배리어 재료 층(3030)은 유기 층(304)보다 더 큰 정사 투영을 갖는다. 유기 층이 배리어 재료 층의 정사 투영을 초과하는 경우, 유기 층의 일부(예를 들어, 유기 층(304)의 일부)는 기판(301)에 직접 접촉하고, 유기 층(304)과 기판(301) 사이의 접촉 갭(contact gap)은 물 및 산소의 차단에 도움이 되지 않는, 도 5d에 도시된 바와 같이, 물 또는 산소에 의해 쉽게 침범된다. 한편, 본 개시내용에서, 유기 층은 (절단 경로가 유기 층 내에 속할 수 없기 때문에) 최종 형성된 디스플레이 패널의 최소 액세스가능 범위, 또는 디스플레이 패널의 베젤 폭의 최소 한계를 제한하며, 따라서 유기 층의 정사 투영이 제1 배리어 재료 층(3030)보다 더 작게 되도록 베젤을 최소화하는 것이 유리하다.
특정 범위 내로 유기 층(304)을 제한하기 위해, 유기 층(304)은 잉크젯 프린팅, 진공 증착(vacuum evaporation), 또는 스크린 프린팅에 의해 형성될 수 있다. 유기 층이 형성되는 영역은 잉크젯 프린팅에서 노즐의 경로를 조정함으로써, 진공 증착 방법에서 마스크 플레이트를 사용함으로써, 또는 스크린 프린팅에서 스크린 플레이트를 사용함으로써 정의된다. 3가지 방법 모두가, 먼저 전체 막 층을 형성하고, 이후 포토-레지스트, 포토-에칭 및 현상을 적용함으로써 패터닝하는 요건들 없이, 유기 층이 형성됨과 동시에 특정 패턴을 획득할 수 있다. 따라서, 프로세스 단계들이 절약될 수 있고, 포토-에칭 및 현상 프로세스에 수반되는 화학 시약들에 의해 야기되는 캡슐화될 객체에 대한 손상이 방지될 수 있다.
단계(S104)는 다음을 포함한다:
도 5e에 도시된 바와 같이, 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영이 기능적 영역(310) 내에 있고 기판(301) 상의 제2 배리어 재료 층(3050)의 정사 투영 내에 있도록, 제2 배리어 재료 층 상에 마스킹 재료 층(3060)이 형성된다. 기판(301) 상의 유기 층(304)의 정사 투영은 기판(301) 상의 마스킹 재료 층(3060)의 정사 투영 내에 있고, 마스킹 재료 층(3060)은 제2 배리어 재료 층(3050)보다 작은 두께를 갖는다.
마스크 재료(3060)는 원자층 퇴적 방법(ALD)에 의해 형성될 수 있다.
단계(S105)는 다음을 포함한다:
도 5f에 도시된 바와 같이, 기판(301) 상의 유기 층(304)의 정사 투영이 기판(301) 상의 제1 배리어 재료 층(3030)의 정사 투영 내에 있을 때, 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)은 기판(301) 상의 마스킹 재료 층(3060)의 정사 투영의 범위 밖에 있는 기판 상의 정사 투영들을 갖는 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)의 부분들이 에칭되도록 에칭된다. 따라서, 기판이 절단되고 있을 때, 절단 경로는 캡슐화될 객체(302)에 더 가까울 수 있고, 그에 의해 베젤을 더 좁게 만들기 위해 비-디스플레이 영역의 면적을 감소시킨다. 마스킹 재료 층은 제1 배리어 재료 층 및 제2 배리어 재료 층 각각보다 작은 에칭 속도를 갖는다.
마스킹 재료 층(3060)은 본 개시내용에서 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)을 에칭하기 위한 마스크로서 이용되므로, 마스킹 재료 층(3060)은 제1 배리어 재료(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)보다 작은 에칭 속도를 갖도록 요구된다는 것을 알 수 있다. 일반적으로, 마스킹 재료 층(3060)은 ALD에 의해 형성되고, 용이하게 에칭되지 않는 비교적 조밀한 구조를 갖는다. 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)은 PECVD에 의해 형성되고, 에칭 용액에 의해 더 쉽게 에칭되는 비교적 느슨한 구조를 갖는다. 예를 들어, PECVD법에 의해 제조된 실리콘 산화물 막은 ALD법에 의해 제조된 실리콘 산화물 막보다 4배 초과 더 큰 에칭 속도, 및 심지어 ALD법에 의해 제조된 금속 산화물 막보다 10배 초과 더 큰 에칭 속도를 가질 수 있다.
프로세스 단계들을 절감하기 위해, 바람직하게는, 마스킹 재료 층(3060)은 ALD 마스크 방법에 의해 직접 패터닝될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 마스크 플레이트(402)는 프레임(403)에 의해 신장되고, 마스크 플레이트 내에 개구들(401)이 제공된다. 개구들(401)은 마스킹 재료 층(3060)의 타겟화된 막 형성 영역에 대응한다. 유사하게, 막을 형성하기 위한 기판(본 명세서에서, 기판은 제2 배리어 재료 층(3050)을 표시함)과 마스크 플레이트(402) 사이에 갭이 존재하기 때문에, 반응성 프리커서(reactive precursor)는 갭 내에 특정 두께를 갖는 섀도우 막을 형성하기 위한 거리로 마스크 개구들(401)의 에지 위치로부터 마스크 플레이트(402)와 제2 배리어 재료 층들(3050) 사이의 갭 내로 침투할 수 있다. 프리커서의 침투 거리가 증가함에 따라, 섀도우 막의 두께는 점점 더 얇아지고 결국 제로가 된다. 따라서, 마스킹 플레이트에 의해 형성되는 마스킹 재료 층(3060)의 패턴의 에지에 테이퍼된 영역이 또한 존재한다. 그러나, 마스킹 방법에 의해 형성되는 제2 배리어 재료 층(3050)과 달리, 마스킹 재료 층(3060)은 여기서 제2 배리어 재료 층(3050)보다 작은 두께를 가지며, 마스킹 재료 층(3060)의 테이퍼된 영역은, 테이퍼된 영역의 두께 및 폭이 일반적으로 형성된 막의 두께와 양의 상관관계가 있기 때문에, 제2 배리어 재료 층(3050)의 테이퍼된 영역보다 각각 더 작은 길이 및 더 작은 두께를 가지며, 따라서 베젤의 폭에 거의 영향을 미치지 않는다.
또한, 마스킹 재료 층(3060)이 매우 낮은 속도로 에칭되지만, 여전히 특정 에칭 속도를 가진다는 것을 이해할 수 있다. 마스킹 재료 층의 에지가 더 얇기 때문에, 테이퍼된 영역은 에칭될 수 있고, 마스킹 재료 층(3060)은 에칭 프로세스 후에 감소되어, 베젤에 대한 영향을 추가로 감소시킬 것이다.
마스킹 재료 층(3060)은 유기 층(304)보다 더 클 필요가 있고, 그렇지 않으면 유기 층(304)은 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)이 에칭될 때 노출되어 캡슐화를 효과적이지 않게 만들 수 있다. 분명히, 마스킹 재료 층은 제2 배리어 재료 층 또는 제1 배리어 재료 층 내에 있어야 하고, 그렇지 않으면 마스킹 재료 층은 제2 배리어 재료 층(3050) 및 제1 배리어 재료 층(3030)을 패터닝하도록 기능하지 않을 것이다.
제2 배리어 재료 층 상에 패터닝된 마스킹 층을 형성함으로써, 마스킹 재료 층은 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영 외부에 있는 기판 상의 정사 투영을 갖는 제2 배리어 재료 층의 부분을 에칭하기 위해 제2 배리어 층을 에칭하기 위한 마스크로 된다. 기판이 절단될 때, 절단 경로는 캡슐화될 객체에 더 가까울 수 있고, 그에 의해 베젤을 더 좁게 만들도록 비-디스플레이 영역의 면적을 감소시키고, 종래의 방법에 의해 제2 배리어 재료 층을 패터닝하기 위한 프로세스 동안 섀도우 현상으로 인해 테이퍼된 구역에 의해 넓은 베젤이 야기된다는 문제를 해결하고, 좁은 베젤을 갖는 디스플레이 디바이스를 유리하게 달성한다.
도 5e 내지 도 5g에 도시된 바와 같이, 기판(301) 상의 유기 층(304)의 정사 투영(312) 외부에 있는 기판(301) 상의 마스킹 재료 층(3060)의 정사 투영(313)은 환상 영역이다. 선택적으로, 환상 영역의 폭(311)은 제2 배리어 재료 층(3050)의 두께 이상이 되도록 설정되어, 제2 배리어 재료 층(3050)이 에칭된 후에, 유기 층(304)의 측면 표면에 부착되는 제2 배리어 층(305)의 측벽 두께(314)가 제2 배리어 재료 층(3050)의 두께(317) 이상이 되게 하여, 물 및 산소에 대한 배리어를 보장하고, 물 및 산소가 측면 표면으로부터 유기 층을 침범하는 것을 방지한다.
마스킹 재료 층(3060)은, 베젤에 대한 마스킹 방법에 의해 ALD 프로세스가 채용될 때 생성되는 테이퍼된 구역의 영향을 감소시키는 것 외에, 과도하게 두꺼운 마스킹 층이 막 형성 시간을 증가시키고 수율을 감소시킬 수 있다는 이유로, 제2 배리어 재료 층보다 작은 두께를 가져야 한다.
기판(301) 상의 마스킹 재료 층(3060)의 정사 투영 외부에 있는 제2 배리어 재료 층(3050) 및 제1 배리어 재료 층(3030)의 부분들이 에칭되고, 테이퍼된 영역 외부에 있는 마스킹 재료 층(3060)의 부분이 보호된 제2 배리어 재료 층(3050)을 노출시키는 것을 방지할 목적으로 완전히 에칭되지 않는 것을 보장하기 위해, 마스킹 재료 층(3060)에는 적어도 특정 두께가 제공되어야 한다. 최소 두께는 마스킹 재료 층(3060)의 에칭 속도에 대한 제1 배리어 재료 층(3030) 또는 제2 배리어 재료 층(3050)의 에칭 속도의 비에 기초하여 결정되어야 한다. 선택적으로, 제1 배리어 재료 층(3030) 또는 제2 배리어 재료 층(3050)이 마스킹 재료 층(3060)보다 8배 초과 더 높은 에칭 속도를 가질 때, 마스킹 재료 층(3060)은 제1 배리어 재료 층(3030)과 제2 배리어 재료 층(3050)의 두께들의 합의 1/8 이상인 두께를 갖는 것으로 충분하다. 마스킹 재료 층(3060)의 에칭 속도에 대한 제1 배리어 재료 층(3030) 또는 제2 배리어 재료 층(3050)의 에칭 속도의 비가 추가로 감소되는 경우, 마스킹 재료 층(3060)의 두께를 증가시키는 것이 요구되며, 이는 위에서 언급된 바와 같이 막 형성 시간을 증가시키고 수율을 감소시킬 것이다. 또한 선택적으로, 제1 배리어 재료 층(3030) 또는 제2 배리어 재료 층(3050)이 마스킹 재료 층(3060)보다 훨씬 더 큰 에칭 속도를 갖는 경우, 또는 마스킹 재료 층(3060)이 에칭 매체와 실질적으로 반응하지 않는 경우, 마스킹 재료 층(3060)은 배리어 재료 층보다 훨씬 더 작은 두께를 갖도록 배치될 수 있고, 그에 의해 막 형성 시간을 절감하고, 수율을 증가시키고, 마스킹 재료 층의 테이퍼된 구역을 감소시켜 좁은 베젤을 유리하게 달성할 수 있다.
제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)에 대한 에칭을 완료한 후에, 마스킹 재료 층(3060)은, 과도하게 두꺼운 마스킹 재료 층이 감소된 굽힘성(bendability)을 가지며 캡슐화될 객체의 굽힘 동안 균열들을 생성하기 쉽기 때문에, 100nm 이하의 잔여 두께를 갖는다.
에칭 프로세스 후의 나머지 마스킹 재료 층(3060)은 또한 박막 캡슐화 구조물의 배리어 효과를 향상시킬 수 있고, 추가로 물 또는 산소가 캡슐화될 객체(302) 내로 침투하는 것을 방지할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)에 대한 에칭을 수행하기 위한 프로세스 동안, 모든 방향으로 에칭 속도가 존재하기 때문에, 마스킹 재료 층(3060)의 에지 아래로 제2 배리어 재료 층(3050)을 오버-에칭할 가능성이 있고, 그 결과 마스킹 재료 층이 유기 층(304)을 서스펜딩하고 하강시키거나 노출시킬 수 있다. 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해, 유도 결합 플라즈마(ICP) 프로세스와 같은 이방성 에칭 방법이 이용될 수 있다. 제2 배리어 재료 층(3030)의 두께 방향에서의 에칭 매체의 에칭 속도는 적절한 전기장 및 가스 압력을 조정함으로써 제2 배리어 재료 층(3050)에 평행한 방향에서의 에칭 속도보다 훨씬 더 크다.
제1 배리어 층(303) 및 제2 배리어 층(305)이 마스킹 재료 층에 의해 패터닝되기 때문에, 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)을 형성할 때 어떠한 패턴도 수행되지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 제1 배리어 재료 층(3030) 또는 제2 배리어 재료 층(3050)은 전체 기판을 커버하도록 배열된다. 엄밀하게 말하면, 기판의 에지 부분은 프로세스 제한들로 인해 커버되지 않은 영역을 가질 수 있다. 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)은, 제1 배리어 재료 층(3030) 및 제2 배리어 재료 층(3050)에 의해 커버되지 않은 기판의 일부 에지를 배제하지 않고 전체 기능적 영역들(310) 및 전체 기판 상의 기능적 영역들(310) 사이의 다이싱 영역들을 커버하도록 배열된다.
일부 실시예들에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 배리어 재료 층(3030) 및/또는 제2 배리어 재료 층(3050)은 개방 마스킹 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, PECVD의 프로세스에서, 마스크 프레임(501) 내의 개구(502)는 각각의 기능적 영역에 대응하는 개구들을 제공하는 요건들 없이 전체 기판을 노출시키고, 이는 마스크 플레이트를 제조하는 데 있어서의 기술적 어려움을 감소시킬 수 있다.
박막 캡슐화 구조물은 배리어 재료 층 - 유기 층 - 배리어 재료 층의 3층 구조물로 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 그것은 캡슐화 효과를 향상시키기 위해 배리어 재료 층 - 유기 층 - 배리어 재료 층 - 유기 층 - 배리어 재료의 5층 구조물, 또는 훨씬 더 많은 층들의 구조물을 가질 수도 있다. 즉, 제1 배리어 재료 층(3030)을 형성하는 단계(S101)와 유기 층(304)을 형성하는 단계(S102) 사이에 유기 층(316) 및 배리어 재료 층(3150)을 쌍으로 교대로 형성하는 단계가 추가로 포함될 수 있어, 유기 층이 유기 층과 쌍으로 제공되는 배리어 층에 의해 캡슐화된다. 유기 층 및 배리어 재료 층이 형성되는 방법은 위에서 설명된 바와 같고, 본 명세서에서 설명되지 않을 것이다.
단계(S105)에서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 기판 상의 제1 배리어 재료 층의 정사 투영을 초과할 때, 즉, 유기 층이 제1 배리어 재료 층을 캡슐화할 때, 제2 배리어 재료 층만이 에칭될 필요가 있다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 마스킹 재료 층은 단지 제2 배리어 재료 층보다 작은 에칭 속도를 가질 것이 요구된다.
1개보다 많은 유기 층 및 2개보다 많은 배리어 재료 층이 교대로 배열되고 유기 층이 캡슐화될 객체에 근접한 유기 층의 측면 상의 배리어 재료 층을 캡슐화하는 경우, 캡슐화될 객체에 근접한 배리어 재료 층의 측면 상의 배리어 재료 및 배리어 재료 층들 각각은 에칭될 필요가 없고, 따라서, 마스킹 재료 층은 배리어 재료 층들보다 작은 에칭 속도를 가질 필요가 없다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판 상의 모든 유기 층의 정사 투영들이 기판 상의 제1 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있을 때, 전술한 에칭 단계는, 기판(301) 상의 마스킹 재료 층(3060)의 정사 투영 외부에 속하는 기판 상의 정사 투영을 갖는 배리어 재료 층의 부분이 에칭되도록, 제1 배리어 재료 층 및 제2 배리어 재료 층 이외의 배리어 재료 층들 각각에 대해 에칭을 수행하는 단계들을 추가로 포함한다. 따라서, 기판이 절단되고 있을 때, 절단 경로는 캡슐화될 객체(302)에 더 가까울 수 있고, 그에 의해 베젤을 더 좁게 만들기 위해 비-디스플레이 영역의 면적을 감소시킨다.
마지막으로, 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영 내에 기판 상의 각각의 유기 층의 정사 투영을 배열할 필요가 있고, 이에 따라 배리어 재료 층들이 각각 에칭된 후에 유기 층이 노출되지 않게 함으로써, 캡슐화 효과의 손상을 방지한다.
다음의 실시예는 기판 상의 캡슐화될 객체를 캡슐화하기 위한 박막 캡슐화 구조물을 제공한다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 박막 캡슐화 구조물은 구체적으로: 기판(601) 상의 캡슐화될 객체(602)를 캡슐화하는 제1 배리어 층(603); 및 기판에 대해 원위인 제1 배리어 층(603)의 측면 상의 유기 층(604) - 기판(601) 상의 캡슐화될 객체(602)의 정사 투영은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있음 - ; 유기 층(604)을 캡슐화하는 제2 배리어 층(605); 및 기판(601)에 대해 원위인 제2 배리어 층(605)의 측면 상의 마스킹 층(606)을 포함하고, 기판(601) 상의 마스킹 층(606)의 정사 투영은 기판(601) 상의 제2 배리어 층(605), 제1 배리어 층(603) 및 유기 층(604)의 정사 투영들을 각각 둘러싸고, 마스킹 층(606)은 제2 배리어 층(605)보다 작은 두께를 갖는다.
제1 배리어 층(603)은 캡슐화될 객체(602)를 완전히 커버한다. 배리어 층 구조는 조밀한 구조를 가지며, 수증기 분자들 및 산소 분자들과 같은 활성 분자들에 대해 양호한 차단 효과를 갖는다. 수분 분자들(moisture molecules) 및 산소 분자들이 캡슐화될 객체(602)에 접촉하는 것을 방지하기 위해, 캡슐화될 객체(602)는 제1 배리어 층(603)에 의해 캡슐화, 즉, 완전히 커버될 필요가 있다. 캡슐화된 막의 배리어 효과를 보장하기 위해, 제1 배리어 층(603)은 너무 얇을 수 없다. 동시에, 캡슐화된 막이 특정 정도의 곡률 및 유연성을 갖도록 보장하고, 또한 디스플레이 디바이스의 전체 두께를 감소시키기 위해, 제1 배리어 층(603)은 너무 두꺼울 수 없다. 선택적으로, 제1 배리어 층의 두께는 0.1 내지 1㎛의 범위에 있도록 설정된다.
배리어 층이 덜 유연하기 때문에, 제품의 사용 중에 균열이 쉽게 발생하고, 물 또는 산소가 이러한 균열을 통해 캡슐화될 객체(602) 내로 침투할 수 있고, 그에 의해 캡슐화를 무효화시킨다. 따라서, 기판(601)에 대해 원위인 제1 배리어 층(603)의 측면 상에 유기 층(604)을 제공하는 것이 요구된다. 유기 층은 양호한 유연성을 갖고, 유기 층과 배리어 층이 서로 부착될 때 배리어 층 내의 응력을 제거하여 방출할 수 있고, 그에 의해 배리어 층이 균열되는 것을 방지한다.
유기 층은 물 및 산소에 대한 친화도를 갖기 때문에, 물 및 산소는 유기 층(604)을 따라 확산하여 배리어 층 상의 균열을 통해 캡슐화된 구조물(602)을 추가로 침범할 수 있고, 따라서 유기 층(604)을 완전히 커버하여 물 및 산소에 접촉하지 않도록 방지하기 위해 제2 배리어 층(605)을 배치하는 것이 요구된다. 제1 배리어 층(603)에 대해 전술한 것과 동일한 이유에 기초하여, 선택적으로, 제2 배리어 층(605)의 두께는 0.1 내지 1㎛의 범위에 있도록 설정된다.
기판 상의 캡슐화될 객체의 정사 투영은 기판 상의 유기 층의 정사 투영 내에 있고, 그에 따라서 캡슐화될 객체(602)의 모든 부분의 효과적인 캡슐화를 보장하기 위해 캡슐화될 객체(602) 위의 모든 곳에 배리어 층 - 유기 층 - 배리어 층 스택 구조물의 적층된 구조물이 존재한다.
선택적으로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 기판(601) 상의 유기 층의 정사 투영은 기판(601) 상의 제1 배리어 층(603)의 정사 투영 내에 있고, 즉, 제1 배리어 층(603)은 유기 층(604)보다 크다. 유기 층이 배리어 층을 초과하는 경우, 유기 층의 부분(예를 들어, 유기 층(604)의 부분)은 기판(601)과 직접 접촉하고, 유기 층과 기판 사이의 접촉 갭은 도 9b에 도시된 바와 같이 물 또는 산소에 의해 쉽게 침범되어, 캡슐화 효과에 영향을 미친다. 한편, 본 개시내용에서, 유기 층은 최종적으로 형성된 디스플레이 패널의 최소 액세스가능 범위(절단 경로가 유기 층에 있을 수 없기 때문에), 또는 디스플레이 패널의 베젤 폭의 최소 한계를 제한하므로, 유기 층 길이는 제1 배리어 층(603)보다 더 작게 배치되어 베젤을 최소화하는데 유리하다.
기판(601)에 대해 원위인 제2 배리어 층(605)의 측면 상의 마스킹 층(606)은 박막 캡슐화 구조물을 제조하기 위한 프로세스에서 제1 배리어 층(603) 및 제2 배리어 층(605)을 패터닝하기 위한 마스크로서 역할을 한다. 마스킹 층(606)에 의해 커버되지 않은 제1 배리어 층(603) 및 제2 배리어 층(605)의 부분들은 에칭될 것이고, 따라서, 기판(601) 상의 제2 배리어 층(605) 및 제1 배리어 층(603)의 정사 투영들 각각은 기판(601) 상의 마스킹 층(606)의 정사 투영 내에 있다.
제1 배리어 층(603) 및 제2 배리어 층(605)이 원하는 이방성을 갖는 에칭 방법에 의해 에칭될 때, 즉, 에칭 매체가 제2 배리어 층(605)에 평행한 평면에서 0의 에칭 속도를 가질 때, 마스킹 층(606) 아래의 제1 배리어 층(603) 및 제2 배리어 층(605)은 오버-에칭되지 않고, 따라서, 기판(601) 상의 제1 배리어 층(603), 제2 배리어 층(605) 및 마스킹 층(606)의 정사 투영들이 서로 중첩되게 되고, 이는 오버-에칭으로 인해 유기 층이 노출되지 않도록 보장할 것이고, 이에 의해 박막 캡슐화의 신뢰성을 향상시킨다.
마스킹 층(606)은 다음과 같은 이유로 제2 배리어 층(605)보다 작은 두께를 가져야 한다: 첫째로, 마스크 방법에 의해 형성된 마스킹 층(606)은 섀도우 현상에 의해 영향을 받고, 테이퍼된 영역을 갖는 에지를 갖고, 이에 의해 베젤의 폭을 증가시키고, 그래서 마스킹 층(606)이 너무 두꺼울 때, 테이퍼된 영역의 폭이 증가하고, 이는 좁은 베젤을 달성하는데 불리하다; 둘째로, 과도하게 두꺼운 마스킹 층은 막 형성 시간을 증가시키고 수율을 감소시킨다; 셋째로, 과도하게 두꺼운 마스킹 층은 감소된 굽힘성을 가질 수 있고, 캡슐화될 객체의 구부림 프로세스에서 균열들을 생성하기 쉽다. 선택적으로, 마스킹 층(606)의 두께는 100nm을 초과하지 않는다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 유기 층(604)의 측면 표면에 부착된 제2 배리어 층(605)의 측벽 두께(614)는, 물 및 산소에 대한 배리어를 보장하고 물 및 산소가 측면 표면으로부터 유기 층으로 침범하는 것을 방지하기 위해, 마스킹 층(606)과 유기 층(605) 사이의 제2 배리어 층(605)의 부분의 두께(615) 이상이다.
선택적으로, 박막 캡슐화 구조물에서, 마스킹 층(606)의 재료는 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 하프늄 산화물, 및 지르코늄 산화물 중 적어도 하나를 포함한다. 제1 배리어 층(603)의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함하고, 및/또는 제2 배리어 층(605)의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함한다. 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 하프늄 산화물, 및 지르코늄 산화물과 같은 재료는 일반적으로 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 및 실리콘 산질화물과 같은 재료보다 에칭되기가 더 어렵다.
선택적으로, 박막 캡슐화 구조물에서, 유기 층(604)의 재료는 에폭시 수지와 같은 유기 재료이다. 재료는 양호한 유연성 및 광 투과율을 갖고, 응력을 완충하는 역할을 하며, 제1 배리어 층(603) 또는 제2 배리어 층(605)이 균열되는 것을 방지한다. 동시에, 양호한 광 투과율은 박막 캡슐화 구조물이 태양 전지 및 디스플레이 패널 등과 같은 디바이스들에서 이용될 수 있게 한다.
선택적으로, 과도하게 두꺼운 마스킹 층은 감소된 굽힘성을 가지며, 박막 캡슐화 구조물의 구부림 프로세스에서 균열들을 생성하기 쉽기 때문에, 마스킹 층(606)은 100nm 이하의 두께를 갖는다.
박막 캡슐화 구조물은 도 9c에 도시된 바와 같이 배리어 층 - 유기 층 - 배리어 층의 3층 구조물로 제한되지 않으며, 또한 배리어 층 - 유기 층 - 배리어 층 - 유기 층 - 배리어 층의 5층 구조물, 및 캡슐화 효과를 향상시키기 위한 훨씬 더 많은 층들일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 쌍으로 교대로 형성된 유기 층 및 배리어 층은 제1 배리어 층(603)과 유기 층(604) 사이에 포함될 수 있고, 유기 층은 유기 층이 노출되지 않고 물 및 산소에 의해 침식되지 않을 것을 보장하기 위해 그것과 쌍으로 배치된 배리어 층에 의해 캡슐화된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 기판 상의 유기 층(604)의 정사 투영이 기판(601) 상의 제1 배리어 층(603)의 정사 투영을 초과할 때, 즉, 유기 층이 제1 배리어 층을 캡슐화할 때, 제2 배리어 층만이 에칭되도록 요구되므로, 마스킹 층은 제2 배리어 층을 패터닝하기 위해서만 사용된다는 점에 유의해야 한다. 제1 배리어 층은 유기 층에 의해 캡슐화되고 유기 층은 제2 배리어 층에 의해 캡슐화되기 때문에, 기판 상의 제1 배리어 층의 정사 투영은 자연스럽게 기판 상의 마스킹 층의 정사 투영 내에 있다.
1개보다 많은 유기 층 및 2개보다 많은 배리어 층이 교대로 적층되고, 유기 층이 캡슐화될 객체에 근접한 유기 층의 측면 상의 인접한 배리어 층을 캡슐화하는 경우에, 캡슐화될 객체에 근접한 배리어 층의 일 측면 상의 배리어 층 및 배리어 층들 각각은 에칭될 필요가 없다. 캡슐화될 객체에 대해 원위인 유기 층의 측면 상의 배리어 층들 각각은 마스킹 층에 의해 패터닝되기 때문에, 기판 상의 캡슐화될 객체에 대해 원위인 유기 층의 측면 상의 배리어 층들의 정사 투영들 각각은 자연스럽게 기판 상의 마스킹 층의 정사 투영 내에 있다. 유기 층이 캡슐화될 객체에 근접한 유기 층의 측면 상의 인접 배리어 층을 캡슐화하기 때문에, 기판 상의 캡슐화될 객체에 근접한 배리어 층의 측면 상의 배리어 층들 및 배리어 층들 모두의 정사 투영들 각각은 자연스럽게 기판 상의 마스킹 층의 정사 투영 내에 있다. 그리고, 도 9c에 도시된 바와 같이, 기판 상의 모든 유기 층들의 정사 투영들 각각이 기판 상의 제1 배리어 층의 정사 투영 내에 있을 때, 마스킹 층은 또한, 기판 상의 마스킹 층의 정사 투영 외부에 있는 기판 상의 정사 투영을 갖는 배리어 층의 부분이 에칭되도록, 제1 배리어 층 및 제2 배리어 층 이외의 배리어 층들 각각을 패터닝하기 위해 사용된다. 따라서, 기판(601) 상의 제1 배리어 층 및 제2 배리어 층 이외의 배리어 층들 각각의 정사 투영은 또한 기판(601) 상의 마스킹 층(606)의 정사 투영 내에 있고, 기판이 절단되고 있을 때, 절단 경로는 캡슐화될 객체(602)에 더 가까울 수 있고, 그에 의해 비-디스플레이 영역의 면적을 감소시키고 베젤을 더 좁게 만든다.
다음의 실시예는 기판, 발광 구조물, 제어 회로, 및 박막 캡슐화 구조물 또는 박막들을 캡슐화하는 방법에 의해 형성된 박막 캡슐화 구조물을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다. 발광 구조물은 OLED 또는 양자점 발광 다이오드일 수 있다. 제어 회로는 유기 재료 또는 무기 재료로 이루어질 수 있다. 박막 캡슐화 구조물 또는 박막들을 캡슐화하는 방법에 의해 형성된 박막 캡슐화 구조물은 발광 구조물 또는 제어 회로의 재료가 물 및 산소 환경에서의 특성들을 변화시키는 것을 방지할 수 있고, 그에 의해 디스플레이 디바이스의 수율 및 수명을 저하시킨다. 박막 캡슐화 구조물 또는 박막들을 캡슐화하는 방법에 의해 형성된 구조물은 섀도우 현상으로 인해 박막 캡슐화 구조물의 에지에서의 테이퍼된 구역이 너무 넓고 베젤이 너무 넓게 되는 문제를 해결한다.
디스플레이 디바이스는 구체적으로 액정 패널, 전자 종이, OLED 패널, 모바일 전화, 태블릿 컴퓨터, 텔레비전, 디스플레이, 노트북 컴퓨터, 디지털 사진 프레임, 네비게이터 등과 같은 디스플레이 기능을 갖는 임의의 제품 또는 컴포넌트일 수 있고, 이는 본 실시예에서 제한되지 않을 것이다.
또한 다음과 같은 점에 유의해야 한다:
(1) 본 개시내용의 실시예들의 첨부 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 수반되는 구조물들에만 관련되고, 다른 구조물들은 일반적인 설계들을 참조할 수 있다.
(2) 명료성을 위해, 본 개시내용의 실시예들을 설명하기 위한 첨부 도면들에서, 층들 또는 영역들의 두께는 확대 또는 감소되는데, 즉, 도면들은 실제 스케일들에 따라 그려지지 않는다. 층, 막, 영역 또는 기판과 같은 요소가 "상에/위에" 또는 "하에/아래에"로 지칭될 때, 그 요소는 다른 요소의 " 상에/위에" 또는 "하에/아래에" 직접 배열될 수 있거나, 또는 중간 요소가 있을 수 있다는 것을 이해할 것이다.
(3) 충돌이 없는 경우에, 본 개시내용의 실시예들 및 실시예들에서의 특징들은 새로운 실시예들을 획득하기 위하여 서로 조합될 수 있다.
전술한 것은 본 개시내용의 특정 실시예일 뿐이고, 본 개시내용의 범위는 그것으로 제한되지 않으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 본 개시내용의 기술적 범위 내에서 용이하게 이루어진 임의의 변경들 또는 치환들은 본 개시내용의 범위 내에 있어야 한다. 그러므로, 본 개시내용의 범위는 청구항들의 범위에 의해 결정되어야 한다.
Claims (20)
- 박막 캡슐화 구조물(thin film encapsulation structure)로서,
기판 상에 캡슐화될 객체(to-be-encapsulated object)를 캡슐화하는 제1 배리어 층;
상기 기판에 대해 원위인 상기 제1 배리어 층의 측면 상의 유기 층 - 상기 기판 상의 상기 캡슐화될 객체의 정사 투영은 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영 내에 있음 - ;
상기 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 층; 및
상기 기판에 대해 원위인 상기 제2 배리어 층의 측면 상의 마스킹 층
을 포함하고,
상기 기판 상의 상기 마스킹 층, 상기 제2 배리어 층 및 상기 제1 배리어 층의 정사 투영들은 서로 중첩되고, 상기 마스킹 층을 에칭하기 위한 에칭 속도가 상기 제2 배리어 층을 에칭하기 위한 에칭 속도보다 작도록 상기 마스킹 층 및 상기 제2 배리어 층이 형성되고, 상기 마스킹 층은 상기 제2 배리어 층보다 작은 두께를 갖는, 박막 캡슐화 구조물. - 제1항에 있어서, 상기 마스킹 층의 재료는 금속 산화물인, 박막 캡슐화 구조물.
- 제2항에 있어서, 상기 마스킹 층의 재료는 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 갈륨 산화물, 하프늄 산화물, 지르코늄 산화물 중 적어도 하나를 포함하거나, 상기 제1 배리어 층의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물(silicon oxynitride) 중 적어도 하나를 포함하거나, 상기 제2 배리어 층의 재료는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나를 포함하는, 박막 캡슐화 구조물.
- 제1항에 있어서, 상기 마스킹 층은 100nm 이하의 두께를 갖고, 상기 제1 배리어 층 또는 상기 제2 배리어 층은 0.1 내지 1㎛의 범위의 두께를 갖는, 박막 캡슐화 구조물.
- 제4항에 있어서, 상기 유기 층의 측면 표면에 부착된 상기 제2 배리어 층의 측벽은 상기 마스킹 층과 상기 유기 층 사이의 상기 제2 배리어 층의 부분(proportion)의 두께 이상인 두께를 갖는, 박막 캡슐화 구조물.
- 제5항에 있어서, 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영은 상기 기판 상의 상기 제1 배리어 층의 정사 투영 내에 있는, 박막 캡슐화 구조물.
- 제5항에 있어서, 상기 기판 상의 상기 제1 배리어 층의 정사 투영은 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영 내에 있는, 박막 캡슐화 구조물.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 유기 층의 재료는 수지 유기 재료를 포함하는, 박막 캡슐화 구조물.
- 박막 캡슐화 방법으로서,
캡슐화될 객체가 제공되는 적어도 하나의 기능적 영역(functional region)을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
상기 캡슐화될 객체를 캡슐화하는 제1 배리어 재료 층을 형성하는 단계;
상기 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있고 상기 기판 상의 상기 캡슐화될 객체의 정사 투영이 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영 내에 있도록, 상기 유기 층을 형성하는 단계;
상기 유기 층을 캡슐화하는 제2 배리어 재료 층을 형성하는 단계;
상기 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있고 상기 기판 상의 상기 제2 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있도록, 상기 제2 배리어 재료 층의 부분 상에 마스킹 재료 층을 형성하는 단계 - 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영은 상기 기판 상의 상기 마스킹 재료 층의 정사 투영 내에 있고, 상기 마스킹 재료 층은 상기 제2 배리어 재료 층보다 작은 두께를 가짐 - ; 및
상기 마스킹 재료 층이 동시에 에칭되고 제2 배리어 층 및 마스킹 층이 형성되도록, 상기 마스킹 재료 층을 마스크로서 사용하여 상기 제2 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 단계 - 상기 마스킹 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도가 상기 제2 배리어 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도보다 작도록 상기 마스킹 재료 층 및 상기 제2 배리어 재료 층이 형성됨 -
를 포함하는 박막 캡슐화 방법. - 제9항에 있어서, 상기 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있도록 상기 유기 층을 형성하는 단계는 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영이 상기 기판 상의 상기 제1 배리어 재료 층의 정사 투영 내에 있도록 상기 유기 층을 형성하는 단계를 포함하고;
상기 박막 캡슐화 방법은 상기 제1 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 마스킹 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도가 상기 제1 배리어 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도보다 작도록 상기 마스킹 재료 층 및 상기 제1 배리어 재료 층이 형성되는, 박막 캡슐화 방법. - 제9항에 있어서, 상기 기판 상의 유기 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있도록 상기 유기 층을 형성하는 단계는 상기 기판 상의 상기 제1 배리어 재료 층의 정사 투영이 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영 내에 있도록 상기 유기 층을 형성하는 단계를 포함하는, 박막 캡슐화 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 배리어 재료 층 또는 상기 제2 배리어 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도는 상기 마스킹 재료 층을 에칭하기 위한 에칭 속도보다 8배 초과의 에칭 속도이고, 상기 마스킹 재료 층은 상기 제1 배리어 재료 층 및 상기 제2 배리어 재료 층의 두께들의 합의 1/8 이상인 두께를 갖는, 박막 캡슐화 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 배리어 재료 층, 상기 제2 배리어 재료 층 및 상기 마스킹 재료 층에 대한 에칭을 완료한 후에, 마스킹 층은 100nm 이하의 잔여 두께(remaining thickness)를 갖는, 박막 캡슐화 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 기판 상의 마스킹 재료 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있도록 상기 제2 배리어 재료 층의 부분 상에 상기 마스킹 재료 층을 형성하는 단계는 상기 마스킹 재료 층을 형성하는 단계 - 상기 기판 상의 상기 유기 층의 정사 투영 외부에 있는 상기 기판 상의 상기 마스킹 재료 층의 정사 투영은 환상 영역(annular region)이고, 상기 환상 영역의 폭은 상기 제2 배리어 재료 층의 두께보다 더 큼 - 를 포함하는, 박막 캡슐화 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 기판 상의 상기 마스킹 재료 층의 정사 투영이 상기 기능적 영역 내에 있도록 상기 제2 배리어 재료 층의 부분 상에 마스킹 재료 층을 형성하는 단계는 마스크 플레이트(mask plate)를 이용하는 원자 층 퇴적(atomic layer deposition)에 의해 상기 마스킹 재료 층을 형성하는 단계를 포함하는, 박막 캡슐화 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제1 배리어 재료 층 및 상기 제2 배리어 재료 층을 형성하는 프로세스에서 플라즈마 강화 화학 기상 퇴적(plasma enhanced chemical vapor deposition)의 프로세스가 이용되고, 상기 제1 배리어 재료 층 또는 상기 제2 배리어 재료 층은 0.1 내지 1㎛의 두께를 갖는, 박막 캡슐화 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제1 배리어 재료 층 및 상기 제2 배리어 재료 층에 대해 에칭 프로세스를 수행하는 프로세스에서 유도 결합 플라즈마 프로세스(inductively coupled plasma process)가 이용되는, 박막 캡슐화 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제1 배리어 재료 층 또는 상기 제2 배리어 재료 층 중 적어도 하나를 형성할 때 플라즈마 강화 화학 기상 퇴적의 프로세스에서 마스크 플레이트 프레임(mask plate frame) 내의 상기 마스크 플레이트의 개구(opening)가 전체 기판을 노출시키도록 배치되는, 박막 캡슐화 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 박막 캡슐화 구조물을 포함하는 디스플레이 디바이스로서, 캡슐화될 객체 또는 캡슐화된 객체는 발광 구조물 및 제어 회로를 포함하는, 디스플레이 디바이스.
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810272554.5A CN110323350B (zh) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 一种薄膜封装方法、薄膜封装结构、显示装置 |
| CN201810272554.5 | 2018-03-29 | ||
| PCT/CN2019/076152 WO2019184641A1 (zh) | 2018-03-29 | 2019-02-26 | 一种薄膜封装方法、薄膜封装结构、显示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190114962A KR20190114962A (ko) | 2019-10-10 |
| KR102272883B1 true KR102272883B1 (ko) | 2021-07-05 |
Family
ID=68060869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020197018831A KR102272883B1 (ko) | 2018-03-29 | 2019-02-26 | 박막들을 캡슐화하는 방법 및 구조물, 디스플레이 디바이스 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11627689B2 (ko) |
| EP (1) | EP3780133A4 (ko) |
| JP (1) | JP7286541B2 (ko) |
| KR (1) | KR102272883B1 (ko) |
| CN (1) | CN110323350B (ko) |
| WO (1) | WO2019184641A1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110797356B (zh) * | 2019-11-28 | 2022-04-01 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种阵列基板及显示装置 |
| US11302896B2 (en) * | 2019-12-17 | 2022-04-12 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Display panel and manufacturing method thereof, and display device |
| KR20210079898A (ko) * | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
| JP7442419B2 (ja) * | 2020-10-29 | 2024-03-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 有機ｅｌパネルの製造方法 |
| US20220293884A1 (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-15 | SDK New Materials, Inc. | Encapsulated Electronic Device with Improved Protective Barrier Layer and Method of Manufacture Thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015207551A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-19 | セイコーエプソン株式会社 | 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置、電子機器 |
| JP2017168411A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置の製造方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3020155B2 (ja) * | 1998-06-12 | 2000-03-15 | 東京大学長 | 針状ダイヤモンド配列構造体の作製方法 |
| JP4092914B2 (ja) * | 2001-01-26 | 2008-05-28 | セイコーエプソン株式会社 | マスクの製造方法、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 |
| US6949389B2 (en) * | 2002-05-02 | 2005-09-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Encapsulation for organic light emitting diodes devices |
| JP2005142369A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US20050248270A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Eastman Kodak Company | Encapsulating OLED devices |
| KR102381391B1 (ko) * | 2015-04-16 | 2022-03-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| JP5281309B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2013-09-04 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
| US9281207B2 (en) * | 2011-02-28 | 2016-03-08 | Inpria Corporation | Solution processible hardmasks for high resolution lithography |
| FR2977720A1 (fr) * | 2011-07-08 | 2013-01-11 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif optoelectronique organique et son procede d'encapsulation. |
| KR101951223B1 (ko) * | 2012-10-26 | 2019-02-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 및 그 제조방법 |
| KR101502206B1 (ko) * | 2012-11-20 | 2015-03-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광효율이 향상된 유기발광 표시장치 |
| CN104900681B (zh) * | 2015-06-09 | 2019-02-05 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 有机发光显示面板及其形成方法 |
| KR102486876B1 (ko) * | 2015-07-07 | 2023-01-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기발광 디스플레이 장치 및 그 제조방법 |
| CN105514298B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-12-18 | 固安翌光科技有限公司 | 一种薄膜封装结构及薄膜封装方法 |
| CN106711184B (zh) * | 2017-03-14 | 2020-01-31 | 上海天马微电子有限公司 | 显示面板制作方法、显示面板及显示装置 |
| KR102320938B1 (ko) * | 2017-03-20 | 2021-11-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
| CN107331799B (zh) * | 2017-08-11 | 2018-10-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | Oled显示面板、母板及测试其切割区域和对其切割的方法 |
| CN107845737B (zh) * | 2017-11-01 | 2020-04-03 | 上海天马微电子有限公司 | 一种显示面板及其制作方法、以及显示装置 |
-
2018
- 2018-03-29 CN CN201810272554.5A patent/CN110323350B/zh active Active
-
2019
- 2019-02-26 KR KR1020197018831A patent/KR102272883B1/ko active IP Right Grant
- 2019-02-26 US US16/474,718 patent/US11627689B2/en active Active
- 2019-02-26 EP EP19731864.5A patent/EP3780133A4/en active Pending
- 2019-02-26 WO PCT/CN2019/076152 patent/WO2019184641A1/zh active Application Filing
- 2019-02-26 JP JP2019535773A patent/JP7286541B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015207551A (ja) * | 2014-04-08 | 2015-11-19 | セイコーエプソン株式会社 | 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置、電子機器 |
| JP2017168411A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3780133A1 (en) | 2021-02-17 |
| JP7286541B2 (ja) | 2023-06-05 |
| WO2019184641A1 (zh) | 2019-10-03 |
| CN110323350A (zh) | 2019-10-11 |
| JP2021516766A (ja) | 2021-07-08 |
| US20210336204A1 (en) | 2021-10-28 |
| US11627689B2 (en) | 2023-04-11 |
| EP3780133A4 (en) | 2022-03-09 |
| KR20190114962A (ko) | 2019-10-10 |
| CN110323350B (zh) | 2021-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102272883B1 (ko) | 박막들을 캡슐화하는 방법 및 구조물, 디스플레이 디바이스 | |
| CN110164916B (zh) | 显示面板、显示设备及制造显示面板的方法 | |
| US11050042B2 (en) | Display panel motherboard, display panel and method of manufacturing the same | |
| US10749140B2 (en) | Organic light-emitting display device | |
| JP6807178B2 (ja) | 表示装置、表示装置の製造方法 | |
| JP7203763B2 (ja) | 表示基板及びその製造方法、表示装置 | |
| CN111128010B (zh) | 显示面板及其制造方法及显示装置 | |
| US11114516B2 (en) | Display device | |
| CN107919380B (zh) | 一种柔性触控显示屏的制作方法 | |
| CN108091675B (zh) | 显示基板及其制作方法 | |
| US20210336164A1 (en) | Display panel and manufacturing method thereof | |
| CN107452894A (zh) | 一种有机电致发光显示面板、其制作方法及显示装置 | |
| TW201806208A (zh) | 顯示裝置 | |
| EP3166149A1 (en) | Amoled display panel and preparation method therefor, and display device | |
| CN109962180B (zh) | 一种显示面板的制备方法 | |
| TWI625984B (zh) | 顯示裝置及其製造方法 | |
| US11563064B2 (en) | Array substrate, display device, and method for fabricating an array substrate | |
| US10115774B2 (en) | Display device and method of manufacturing the same | |
| CN109801953B (zh) | 有机发光二极管显示基板、其制备方法及装置 | |
| CN107845737B (zh) | 一种显示面板及其制作方法、以及显示装置 | |
| JP2024075588A (ja) | 表示基板及びその製造方法、表示装置 | |
| WO2018196403A1 (zh) | 阵列基板及其制作方法、显示装置 | |
| CN110246983B (zh) | 有机发光显示面板及其制造方法、封装薄膜 | |
| CN219919629U (zh) | 一种显示基板及显示装置 | |
| WO2018179212A1 (ja) | 有機ｅｌ表示装置および有機ｅｌ表示装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |